JP3265738B2 - キャピラリー電気泳動装置 - Google Patents
キャピラリー電気泳動装置Info
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- narrow groove
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- capillary electrophoresis
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C15/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by etching
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C2218/00—Methods for coating glass
- C03C2218/30—Aspects of methods for coating glass not covered above
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Micromachines (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、極微量のタンパクや核
酸などを、高速かつ高分解能に分析する場合に利用され
るキャピラリー電気泳動装置に関する。
酸などを、高速かつ高分解能に分析する場合に利用され
るキャピラリー電気泳動装置に関する。
【０００２】
【従来技術】従来より極微量のタンパクや核酸などを分
析する場合には、電気泳動装置が用いられており、その
代表的な装置としてスラブゲル電気泳動装置がある。
析する場合には、電気泳動装置が用いられており、その
代表的な装置としてスラブゲル電気泳動装置がある。
【０００３】この装置は、一対のガラス板の間にゲルを
充填し、ゲル泳動部を作成した後、ゲル泳動部の一端に
サンプルを注入し、両端に電圧（〜１００Ｖ）を印加し
て、分析対象物をゲル上に展開するものである。展開さ
れた分析対象物の検出は、ゲル板にレーザー光を照射し
てその吸光度を検出する方法や、染色剤で染色する方
法、予め分析対象物をＲＩでラベルしておき、オートラ
ジオグラフで検出する方法などにより行われている。
充填し、ゲル泳動部を作成した後、ゲル泳動部の一端に
サンプルを注入し、両端に電圧（〜１００Ｖ）を印加し
て、分析対象物をゲル上に展開するものである。展開さ
れた分析対象物の検出は、ゲル板にレーザー光を照射し
てその吸光度を検出する方法や、染色剤で染色する方
法、予め分析対象物をＲＩでラベルしておき、オートラ
ジオグラフで検出する方法などにより行われている。
【０００４】しかし、この装置では、ゲル内でのジュー
ル熱による発熱が問題となるため、高電圧を印加して分
析する事ができなかった。そのため、分析時間（泳動時
間）に長時間（数十時間）を要するという欠点を有して
おり、ＤＮＡ診断のように迅速な分析が必要とされる分
野には有用な装置とは言えなかった。
ル熱による発熱が問題となるため、高電圧を印加して分
析する事ができなかった。そのため、分析時間（泳動時
間）に長時間（数十時間）を要するという欠点を有して
おり、ＤＮＡ診断のように迅速な分析が必要とされる分
野には有用な装置とは言えなかった。
【０００５】そこで、これに代わる装置として、内径５
０μｍ程度もしくはそれ以下のキャピラリー内に泳動バ
ッファを充填し、一方の端にサンプルを導入した後、キ
ャピラリー両端に高電圧を印加して、分析対象物をキャ
ピラリー内で展開させるキャピラリー電気泳動装置が提
案されている。この装置は、キャピラリー内が容積に対
して表面積が大きい、すなわち冷却効率が高いことよ
り、高電圧の印加が可能となり、ＤＮＡなどの極微量サ
ンプルを高速かつ高分解能分析できる。
０μｍ程度もしくはそれ以下のキャピラリー内に泳動バ
ッファを充填し、一方の端にサンプルを導入した後、キ
ャピラリー両端に高電圧を印加して、分析対象物をキャ
ピラリー内で展開させるキャピラリー電気泳動装置が提
案されている。この装置は、キャピラリー内が容積に対
して表面積が大きい、すなわち冷却効率が高いことよ
り、高電圧の印加が可能となり、ＤＮＡなどの極微量サ
ンプルを高速かつ高分解能分析できる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、キャピ
ラリー電気泳動装置は、キャピラリー外形が１００〜数
１０μｍ程度と細く破損し易いため、ユーザが行うべき
キャピラリー交換時の取扱いが容易でないという課題を
有していた。
ラリー電気泳動装置は、キャピラリー外形が１００〜数
１０μｍ程度と細く破損し易いため、ユーザが行うべき
キャピラリー交換時の取扱いが容易でないという課題を
有していた。
【０００７】更に、分析に要するキャピラリー長が数１
０〜６０ｃｍ程度必要なため、キャピラリー部の収納に
大きな空間を要し装置全体の大型化を招いていた。ま
た、分析を安定化させるためキャピラリー部の温度制御
を行う場合にも、大掛かりな温調部を必要とし、さらな
る装置全体の大型化およびコストアップにつながってい
た。
０〜６０ｃｍ程度必要なため、キャピラリー部の収納に
大きな空間を要し装置全体の大型化を招いていた。ま
た、分析を安定化させるためキャピラリー部の温度制御
を行う場合にも、大掛かりな温調部を必要とし、さらな
る装置全体の大型化およびコストアップにつながってい
た。
【０００８】そこで、本発明は、上記課題を解決するた
め、破損しにくく、小型でかつ温度制御に有利なキャピ
ラリー電気泳動装置を提案することを目的とする。
め、破損しにくく、小型でかつ温度制御に有利なキャピ
ラリー電気泳動装置を提案することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、キャピラリー部に高電圧を印加して、キャ
ピラリー内で試料を泳動させるキャピラリー電気泳動装
置において、キャピラリー部を無機材料基板上にフォト
ファブリケーション技術により細溝を形成した第１の部
材と、該基板に接合される第２の部材で構成すると共
に、前記第1の部材又は第2の部材は放熱用のフィンを有
することを特徴とする。
決するため、キャピラリー部に高電圧を印加して、キャ
ピラリー内で試料を泳動させるキャピラリー電気泳動装
置において、キャピラリー部を無機材料基板上にフォト
ファブリケーション技術により細溝を形成した第１の部
材と、該基板に接合される第２の部材で構成すると共
に、前記第1の部材又は第2の部材は放熱用のフィンを有
することを特徴とする。
【００１０】ここで、無機材料基板とは、例えば、ガラ
ス、石英、Ｓｉなどの基板を挙げることができるが、こ
れらに限定されず、また、基板の厚さは数１００〜５０
０μｍが好ましい。
ス、石英、Ｓｉなどの基板を挙げることができるが、こ
れらに限定されず、また、基板の厚さは数１００〜５０
０μｍが好ましい。
【００１１】フォトファブリケーション技術とは、フォ
トマスクのパターンを転写して複製を作製する技術をい
い、一般にはフォトレジストまたはレジストと呼ばれる
感光性材料を基板表面に塗布し、光でパターンを転写す
る。そして、転写した平面的なパターンからエッチング
などによりある程度の立体的な形に加工するものであ
る。
トマスクのパターンを転写して複製を作製する技術をい
い、一般にはフォトレジストまたはレジストと呼ばれる
感光性材料を基板表面に塗布し、光でパターンを転写す
る。そして、転写した平面的なパターンからエッチング
などによりある程度の立体的な形に加工するものであ
る。
【００１２】使用するフォトレジスト（またはレジス
ト）は、例えば、東京応化社製ＯＦＰＲ５０００、シプ
レイ・ファーイースト社製マイクロポジットＳ１４００
を用いることができるが、これらに限定されず、後のエ
ッチング工程における溶液に耐え得るものならば何でも
よい。また、その厚さは後のエッチング工程に耐える厚
みが必要であるが、１〜２μｍの厚みが一般的である。
ト）は、例えば、東京応化社製ＯＦＰＲ５０００、シプ
レイ・ファーイースト社製マイクロポジットＳ１４００
を用いることができるが、これらに限定されず、後のエ
ッチング工程における溶液に耐え得るものならば何でも
よい。また、その厚さは後のエッチング工程に耐える厚
みが必要であるが、１〜２μｍの厚みが一般的である。
【００１３】マスクパターンの転写は、一般の集積回路
の場合のようにレジストを塗布した基板にフォトマスク
を密着する密着露光やステッパ（縮小投影露光装置）な
どを用いる投影露光が行われる。また、ホログラフィッ
ク露光であっても良い。
の場合のようにレジストを塗布した基板にフォトマスク
を密着する密着露光やステッパ（縮小投影露光装置）な
どを用いる投影露光が行われる。また、ホログラフィッ
ク露光であっても良い。
【００１４】なお、露光の際に使用する光源としては、
例えば、超高圧水銀ランプのｇ線（４３６ｎｍ）を用い
ることができ、露光条件はレジスト材とレジストの厚み
に依存する。
例えば、超高圧水銀ランプのｇ線（４３６ｎｍ）を用い
ることができ、露光条件はレジスト材とレジストの厚み
に依存する。
【００１５】エッチングは、作製する細溝の断面を円形
にするときは、湿式エッチングが好ましく、例えば、沸
酸を用いた化学エッチングを行う。但し、細溝の断面が
角型でも良い場合は、イオンビームエッチングなどの乾
式エッチングでも良い。
にするときは、湿式エッチングが好ましく、例えば、沸
酸を用いた化学エッチングを行う。但し、細溝の断面が
角型でも良い場合は、イオンビームエッチングなどの乾
式エッチングでも良い。
【００１６】形成される細溝は、従来のキャピラリー電
気泳動装置のキャピラリー部と同じ容量になるように、
その深さ及び長さが決められる。
気泳動装置のキャピラリー部と同じ容量になるように、
その深さ及び長さが決められる。
【００１７】また、細溝を形成した第１の部材に接合す
る第２の部材は、第１の部材と同様な材質のもの、例え
ばガラス、石英、Ｓｉなどの基板を用い、この基板には
第１の部材と同様の加工を施しても、施さなくても良
い。なお、第１の部材と第２の部材の接合は、直接接合
などで行う。
る第２の部材は、第１の部材と同様な材質のもの、例え
ばガラス、石英、Ｓｉなどの基板を用い、この基板には
第１の部材と同様の加工を施しても、施さなくても良
い。なお、第１の部材と第２の部材の接合は、直接接合
などで行う。
【００１８】
【作用】本発明のキャピラリー部は、プレート状なので
破損しにくく、また複雑な細溝パターンを精度良くプレ
ート上に形成できるため、小型化が可能である。例え
ば、長さ数１０cm、内径５０μm のキャピラリーであれ
ば、２インチ基板上に無理なく作り込める。
破損しにくく、また複雑な細溝パターンを精度良くプレ
ート上に形成できるため、小型化が可能である。例え
ば、長さ数１０cm、内径５０μm のキャピラリーであれ
ば、２インチ基板上に無理なく作り込める。
【００１９】さらに、小型でかつプレート状のキャピラ
リー部が実現できるゆえ、温度制御を必要とする場合に
おいても有利なキャピラリー部を提供することが可能と
なる。
リー部が実現できるゆえ、温度制御を必要とする場合に
おいても有利なキャピラリー部を提供することが可能と
なる。
【００２０】
【実施例】まず、本発明のキャピラリー部を形成するプ
ロセスについて、図１により説明する。
ロセスについて、図１により説明する。
【００２１】（１）ガラス１にエッチング保護膜２（例
えばＣｒ、厚さ３０００オングストローム）およびパタ
ーニング用レジスト（例えばＯＦＲＰ５０００、厚さ２
μm ）３を成膜する（図１（ａ））。保護膜２の成膜
は、例えばスパッタ製膜装置により行い、レジスト３の
成膜は、６０００ｒｐｍでスピンコートする。なお、ガ
ラス１の表面は後工程の接合のため活性化処理をしてお
く。
えばＣｒ、厚さ３０００オングストローム）およびパタ
ーニング用レジスト（例えばＯＦＲＰ５０００、厚さ２
μm ）３を成膜する（図１（ａ））。保護膜２の成膜
は、例えばスパッタ製膜装置により行い、レジスト３の
成膜は、６０００ｒｐｍでスピンコートする。なお、ガ
ラス１の表面は後工程の接合のため活性化処理をしてお
く。
【００２２】（２）成膜後、エッチング保護膜２および
パターニング用レジスト３をフォトファブリケーション
技術を用いてパターニングする（図１（ｂ））。フォト
ファブリケーションは、例えば、露光光として超高圧水
銀ランプのｇ線（４３６ｎｍ）を用い、約２分、露光を
行う。
パターニング用レジスト３をフォトファブリケーション
技術を用いてパターニングする（図１（ｂ））。フォト
ファブリケーションは、例えば、露光光として超高圧水
銀ランプのｇ線（４３６ｎｍ）を用い、約２分、露光を
行う。
【００２３】（３）パターニングされたエッチング保護
膜２をマスクとしてガラス１を濃沸酸にてエッチングし
て細溝１０を形成する（図１（ｃ））。細溝１０を形成
後、エッチング保護膜２を除去し、第１の部材１ａとす
る。
膜２をマスクとしてガラス１を濃沸酸にてエッチングし
て細溝１０を形成する（図１（ｃ））。細溝１０を形成
後、エッチング保護膜２を除去し、第１の部材１ａとす
る。
【００２４】（４）上記（１）〜（３）と同様のプロセ
スにより第２の部材１ｂを形成する。 （５）第１の部材と第２の部材を、細溝形成面（鏡面）
で２枚重ね合わせて接合する（図１（ｄ））。接合は、
例えば約４００℃に加熱することにより直接接合する。
これにより、本発明のキャピラリー部が形成できる。
スにより第２の部材１ｂを形成する。 （５）第１の部材と第２の部材を、細溝形成面（鏡面）
で２枚重ね合わせて接合する（図１（ｄ））。接合は、
例えば約４００℃に加熱することにより直接接合する。
これにより、本発明のキャピラリー部が形成できる。
【００２５】上記のように形成されたキャピラリー部の
平面図を図２（ａ）に、そのＡ−Ａ断面図を図２（ｂ）
に示す。このキャピラリー部を電気泳動装置として使用
するには、キャピラリー部の両端ｃ，ｄに細溝部１０と
略同内径の配管（例えば、テフロンチューブ）を接続
し、キャピラリー内に泳動バッファ液を充填させた後、
その配管を試料液に浸漬して、加圧などにより試料液を
キャピラリー部に導入する。そして、配管を泳動バッフ
ァ液に浸漬して、泳動バッファ液に電圧を印加すること
により、泳動を行う。試料の検出は、例えばキャピラリ
ー部の適当な箇所に送受光部を設けてＵＶ吸収測定を行
う。
平面図を図２（ａ）に、そのＡ−Ａ断面図を図２（ｂ）
に示す。このキャピラリー部を電気泳動装置として使用
するには、キャピラリー部の両端ｃ，ｄに細溝部１０と
略同内径の配管（例えば、テフロンチューブ）を接続
し、キャピラリー内に泳動バッファ液を充填させた後、
その配管を試料液に浸漬して、加圧などにより試料液を
キャピラリー部に導入する。そして、配管を泳動バッフ
ァ液に浸漬して、泳動バッファ液に電圧を印加すること
により、泳動を行う。試料の検出は、例えばキャピラリ
ー部の適当な箇所に送受光部を設けてＵＶ吸収測定を行
う。
【００２６】なお、以上の説明では、第１の部材１ａ及
び第２の部材１ｂとも同一の加工を施したが、本発明で
は一方のみ上記の加工を行い、他方は平板のまま使用し
ても良い。
び第２の部材１ｂとも同一の加工を施したが、本発明で
は一方のみ上記の加工を行い、他方は平板のまま使用し
ても良い。
【００２７】また、図３に示すように一方の部材にＳｉ
を使用して、放熱用のフィンを加工しておいても良い。
を使用して、放熱用のフィンを加工しておいても良い。
【００２８】
【発明の効果】本発明によれば、プレート状のキャピラ
リーを形成できるので、キャピラリー部が破損しにくく
なる。
リーを形成できるので、キャピラリー部が破損しにくく
なる。
【００２９】また、複雑な細溝パターンを精度良くプレ
ート上に形成できるため、キャピラリー部の小形化およ
び形状の揃った複数のキャピラリー形成が可能となる。
この効果は、特にＤＮＡシーケンサのように複数のサン
プルを同時に分析する必要がある場合のように、形状の
揃った複数のキャピラリーが求められる場合に有効とな
る。
ート上に形成できるため、キャピラリー部の小形化およ
び形状の揃った複数のキャピラリー形成が可能となる。
この効果は、特にＤＮＡシーケンサのように複数のサン
プルを同時に分析する必要がある場合のように、形状の
揃った複数のキャピラリーが求められる場合に有効とな
る。
【００３０】更に、キャピラリー部が小型でかつプレー
ト状ゆえ温度制御を必要とする場合においても有利なキ
ャピラリー部を提供することが可能である。
ト状ゆえ温度制御を必要とする場合においても有利なキ
ャピラリー部を提供することが可能である。
【図１】本発明のキャピラリー部を形成するプロセスを
説明する図
説明する図
【図２】本発明のキャピラリー部を示す図
【図３】本発明のキャピラリー部の変形図
１…ガラス ２…エッチング保護膜２ ３…パターニング用レジスト３ １０…細溝部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01N 27/447 G01N 37/00 101 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (1)
- 【請求項１】 キャピラリー部に高電圧を印加して、キ
ャピラリー内で試料を泳動させるキャピラリー電気泳動
装置において、キャピラリー部を無機材料基板上にフォ
トファブリケーション技術により細溝を形成した第１の
部材と、該基板に接合される第２の部材とで構成し、前
記第1の部材又は第2の部材は放熱用のフィンを有するこ
とを特徴とするキャピラリー電気泳動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21365893A JP3265738B2 (ja) | 1993-08-30 | 1993-08-30 | キャピラリー電気泳動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21365893A JP3265738B2 (ja) | 1993-08-30 | 1993-08-30 | キャピラリー電気泳動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0763727A JPH0763727A (ja) | 1995-03-10 |
| JP3265738B2 true JP3265738B2 (ja) | 2002-03-18 |
Family
ID=16642817
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21365893A Expired - Fee Related JP3265738B2 (ja) | 1993-08-30 | 1993-08-30 | キャピラリー電気泳動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3265738B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000014527A1 (fr) * | 1998-09-02 | 2000-03-16 | Sankyo Company, Limited | Systeme d'electrophorese |
| KR100460769B1 (ko) * | 2001-11-19 | 2004-12-08 | 홍석인 | 스크린프린트법을 이용한 바이오마이크로시스템용미세유체 흐름관 제작 방법 |
-
1993
- 1993-08-30 JP JP21365893A patent/JP3265738B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0763727A (ja) | 1995-03-10 |
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